随着激光技术的发展,激光切割加工得到越来越广泛的应用。在激光切割领域,激光切割数控系统正在朝着集成化、智能化、开放式、高速化的方向发展,目前国产的激光数控切割机在切割速度方面和国外相比还有较大差距,因此研发一套拥有自主知识产权的高速激光切割数控系统具有重要的意义。本文针对自主研发的双运动平台架构高速激光切割机,根据激光加工的特点,利用计算机辅助设计技术,开发出了一套可视化界面的激光切割数控软件,从CAD文件直接到激光切割机床的加工,省去了中间步骤,极大地提高了激光加工效率,真正实现了所见即所得加工方式。本课题设计了高速激光切割机床的软硬件总体架构,采用伺服电机组成的大运动平台和激光振镜的小运动平台组成双运动平台架构,极大地提升了机床的运动性能。采用EtherCAT总线采集和传输实时数据,满足了数控系统软件对高速切割机床的实时运动控制要求。采用模块化的开发方式,利用多种设计模式实现了数控软件架构的搭建,减小了模块之间的耦合性、增加了系统的稳定性。针对数控软件的激光加工图形编辑与显示模块,研究了图形绘制与编辑的框架,利用矩阵理论知识实现图形的旋转、平移、缩放、镜像等图形编辑功能,并且实现了图形打散、组合和捕捉等操作,利用应用程序设计的可复用面向对象的思想,实现了多种CAD文件格式解析。研究了激光加工路径优化算法,提出了改进的蚁群系统算法,并将其应用在激光加工路径优化上,与蚁群系统算法对比改进的蚁群系统算法的迭代次数减少30%,最终得到的加工路径也优于蚁群系统算法计算出来的路径。针对激光加工过程中的端点过烧问题,采用加入引入和引出线的方式避免了过烧现象;对于激光光斑半径产生的加工误差,利用C机能刀补算法实现了割缝补偿;采用飞切工艺,优化了图形阵列的切割加工路径,从而使激光在加工图形阵列时,机床运动更加平滑和流畅。最后介绍了激光数控软件友好的人机交互界面,进行了机床切割速度优化实验和飞切工艺加工实验,通过激光切割加工实验,验证了数控系统的高速性、稳定性、可行性。